Additive Fertigung

Der Weltraum bietet enorme Chancen für die Produktion. Denn die Mikrogravitation im erdnahen Orbit verändert die Randbedingungen für biologische Prozesse grundlegend. Im Zusammenspiel mit Stammzelltechnologie und 3D-Bioprinting öffnen sich neue technologische Chancen für die Transplantationsmedizin. Doch wenn Europa im Bereich Space Biotech und Produktion im All nicht nur Nutzer, sondern gestaltender Akteur sein möchte, sind gezielte Maßnahmen erforderlich.

Digitale Zwillinge stellen eine Verbindung zwischen physischen und digitalen Systemen dar. Diese steigern die Effizienz und ermöglichen vorausschauende Wartung und die Herstellung von individuelleren Produkten. Trotz dieser Vorteile stehen Herausforderungen wie hohe Kosten, Datensynchronisierung und Sicherheitsrisiken einer breiten Einführung im Wege. Dieser Artikel befasst sich mit dem Potenzial Digitaler Zwillinge und untersucht die wichtigsten Hindernisse für die Integration und Implementierung, wobei auch einige industrielle Anwendungen wie die additive Fertigung als relevanter Anwendungsfall betrachtet werden.

Durch den höheren Bedarf für eine Anpassung von Produkten an Kundengruppen und -bedürfnisse sind Body-In-White produzierende Unternehmen mit einer höheren Variantenmontage in den späteren Phasen der Produktionslinie konfrontiert, wodurch die Produktionskosten pro Einheit steigen. Flexible Produktionsprozesse mit flexiblen Materialflüssen und Fertigungsabläufen sowie der automatischen Rekonfiguration von Werkzeugen sind die Säulen eines resilienten Produktionssystems. In diesem Artikel wird eine konzeptionelle Lösung für die flexible Karosserierohbau-Blechfertigung mit autonomen kollaborativen Robotersystemen vorgestellt, um die Produktkosten für einen höheren Wettbewerbsvorteil zu senken.

Ersatzteile sind bei älteren Produkten oft nur schwer zu beschaffen oder mit konventionellen Fertigungstechniken wirtschaftlich nicht herstellbar. Dies aber ist für eine flexible, kostenarme und ressourcenschonende Produktions- weise, die zunehmend in kreisläufig geführten Rohstoffen denkt, unabdingbar. Eine echte Alternative scheint möglich: Wie die Ergebnisse zeigen, können Dämpfungselemente für Getriebelager grundsätzlich mittels additiver Fertigung hergestellt werden.

Die Patientenversorgung nach Fingerbrüchen erfolgt häufig noch durch Fixierung mittels Gipsbandagen. Um eine Versteifung der Fingergelenke zu verhindern, ist jedoch eine gewisse Beweglichkeit förderlich. Weitere Nachteile einer Gipsbandage sind: geringe Atmungsaktivität und Wasserunbeständigkeit, hohes Gewicht sowie die Abformung am Patienten. Nachfolgend wird gezeigt, wie mithilfe von Scannern und Computerprogrammen individuell an Patienten angepasste Handorthesen modelliert werden können, die diese Nachteile nicht aufweisen. Durch additive Fertigungsverfahren können überdies komplex geformte und leichte Strukturen realisiert werden. Im Gegensatz zur rein handwerklichen Tätigkeit des Eingipsens erfordern individuelle Orthesen Kompetenzen in der Datenverarbeitung und der additiven Fertigung. Dies übersteigt zwar häufig die Möglichkeiten medizinischer Einrichtungen, eröffnet dadurch aber Tätigkeitsfelder für spezialisierte Dienstleister.